CA2612452A1 - Fluide conducteur contenant des particules magnetiques millimetriques - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un matériau composite constitué par des particules millimétriques de matériau magnétique A et un liquide conducteur B. Le matériau est caractérisé en ce que le matériau A est choisi parmi les compos és magnétiques et les alliages magnétiques, et il est sous forme de particules dont le diamètre moyen est entre 0,1 et 2 mm, et en ce que le fluide support B est un fluide conducteur choisi parmi les métaux, les alliages métalliques e t les sels qui sont liquides aux températures inférieures à la température de Curie du matériau A, ou parmi leurs mélanges.
Description
Fluide conducteur contenant des particules magnétiques millimétriques La présente invention concerne un matériau composite constitué par des particules de matériau magnétique et un liquide conducteur.
Il est connu d'utiliser des fluides caloporteurs dans des systèmes de réfrigération ou de chauffage, en particulier dans les échangeurs thermiques en milieu industriel tels que ceux des centrales nucléaires ou des convertisseurs d'énergie solaire.
Les fluides caloporteurs sont généralement constitués par des composés chimiques liquides ou des mélanges de ces composés tels que l'éthylène glycol, le propylène glycol des huiles issues du pétrole, ou des silicones. On peut égale-ment citer les mélanges de composés polyaromatiques lourds, d'aryl éthers, de ter-phényles, qui sont particulièrement résistants aux hautes températures et qui permettent le fonctionnement jusqu'à 300 C environ. Il est également connu d'utiliser certains sels fondus organiques contenant des additifs particulaires comme fluide caloporteur. De tels matériaux sont utilisables dans une grande plage de tempéra-tures et les additifs particulaires ont pour rôle d'amélio-rer la conductivité thermique. La circulation des fluides est généralement provoquée par des systèmes mécaniques, com-prenant des parties mobiles, notamment des pales et des pompes. Ces systèmes mécaniques subissent une usure du fait notamment du frottement provoqué par le passage du fluide caloporteur. En outre, lorsqu'ils sont utilisés à des tempé-ratures supérieures à environ 350 C, ces fluides subissent une dégradation rapide excessive et provoquent des problèmes de pression de vapeur. Leur utilisation dans le domaine des échangeurs thermiques de haute puissance et à haute tempé-rature par exemple est donc exclue.
Le but de la présente invention est de fournir un matériau apte à servir de fluide caloporteur qui supprime les inconvénients des systèmes de l'art antérieur, à savoir
Il est connu d'utiliser des fluides caloporteurs dans des systèmes de réfrigération ou de chauffage, en particulier dans les échangeurs thermiques en milieu industriel tels que ceux des centrales nucléaires ou des convertisseurs d'énergie solaire.
Les fluides caloporteurs sont généralement constitués par des composés chimiques liquides ou des mélanges de ces composés tels que l'éthylène glycol, le propylène glycol des huiles issues du pétrole, ou des silicones. On peut égale-ment citer les mélanges de composés polyaromatiques lourds, d'aryl éthers, de ter-phényles, qui sont particulièrement résistants aux hautes températures et qui permettent le fonctionnement jusqu'à 300 C environ. Il est également connu d'utiliser certains sels fondus organiques contenant des additifs particulaires comme fluide caloporteur. De tels matériaux sont utilisables dans une grande plage de tempéra-tures et les additifs particulaires ont pour rôle d'amélio-rer la conductivité thermique. La circulation des fluides est généralement provoquée par des systèmes mécaniques, com-prenant des parties mobiles, notamment des pales et des pompes. Ces systèmes mécaniques subissent une usure du fait notamment du frottement provoqué par le passage du fluide caloporteur. En outre, lorsqu'ils sont utilisés à des tempé-ratures supérieures à environ 350 C, ces fluides subissent une dégradation rapide excessive et provoquent des problèmes de pression de vapeur. Leur utilisation dans le domaine des échangeurs thermiques de haute puissance et à haute tempé-rature par exemple est donc exclue.
Le but de la présente invention est de fournir un matériau apte à servir de fluide caloporteur qui supprime les inconvénients des systèmes de l'art antérieur, à savoir
2 l'usure de pièces mécaniques, et qui augmente la température maximale d'utilisation.
C'est pourquoi la présente invention a pour objet un matériau composite, un procédé pour son élaboration, et ses applications.
Le matériau composite selon la présente invention est constitué par un fluide support B et des particules de matériau magnétique A. Il est caractérisé en ce que :
= le matériau A est choisi parmi les composés magnétiques et les alliages magnétiques, et il est sous forme de particules dont le diamètre moyen est entre 0,1 et 2 mm ;
= le fluide support B est un fluide conducteur choisi parmi les métaux, les alliages métalliques et les sels qui sont liquides aux températures inférieures à la température de Curie du matériau A, ou parmi leurs mélanges.
Un matériau selon l'invention présente une conductivité
électrique élevée, ainsi qu'une conductivité thermique éle-vée et, bien qu'hétérogène, il peut rester stable du fait du bon mouillage de A par B lorsque les densités sont proches.
Le matériau magnétique A peut être choisi parmi les métaux et les oxydes métalliques magnétiques, les alliages magnétiques et les composés magnétiques. Parmi les métaux et oxydes métalliques, on peut citer le fer, l'oxyde de fer, le cobalt, et le nickel. Parmi les alliages, on peut citer l'acier, et les alliages à haute perméabilité magnétique. Un alliage à haute perméabilité magnétique est un alliage ayant une perméabilité initiale supérieure à 1000. De tels alliages sont décrits notamment au chapitre 2 de l'ouvrage "Alliages magnétiques et ferrites", M. G. Say, Ed. Dunod, Paris, 1956. Comme exemples d'alliage à haute perméabilité, on peut citer notamment les alliages de fer et de silicium, ainsi que les alliages constitués essentiellement de Ni et de Fe et commercialisés sous la dénomination Mumétal ou Permalloy . On peut citer en outre les alliages amorphes magnétiques, tels que par exemple les alliages de Fe, Co et Ni contenant environ 20% de B, C, Si ou P, et les alliages
C'est pourquoi la présente invention a pour objet un matériau composite, un procédé pour son élaboration, et ses applications.
Le matériau composite selon la présente invention est constitué par un fluide support B et des particules de matériau magnétique A. Il est caractérisé en ce que :
= le matériau A est choisi parmi les composés magnétiques et les alliages magnétiques, et il est sous forme de particules dont le diamètre moyen est entre 0,1 et 2 mm ;
= le fluide support B est un fluide conducteur choisi parmi les métaux, les alliages métalliques et les sels qui sont liquides aux températures inférieures à la température de Curie du matériau A, ou parmi leurs mélanges.
Un matériau selon l'invention présente une conductivité
électrique élevée, ainsi qu'une conductivité thermique éle-vée et, bien qu'hétérogène, il peut rester stable du fait du bon mouillage de A par B lorsque les densités sont proches.
Le matériau magnétique A peut être choisi parmi les métaux et les oxydes métalliques magnétiques, les alliages magnétiques et les composés magnétiques. Parmi les métaux et oxydes métalliques, on peut citer le fer, l'oxyde de fer, le cobalt, et le nickel. Parmi les alliages, on peut citer l'acier, et les alliages à haute perméabilité magnétique. Un alliage à haute perméabilité magnétique est un alliage ayant une perméabilité initiale supérieure à 1000. De tels alliages sont décrits notamment au chapitre 2 de l'ouvrage "Alliages magnétiques et ferrites", M. G. Say, Ed. Dunod, Paris, 1956. Comme exemples d'alliage à haute perméabilité, on peut citer notamment les alliages de fer et de silicium, ainsi que les alliages constitués essentiellement de Ni et de Fe et commercialisés sous la dénomination Mumétal ou Permalloy . On peut citer en outre les alliages amorphes magnétiques, tels que par exemple les alliages de Fe, Co et Ni contenant environ 20% de B, C, Si ou P, et les alliages
3 magnétiques nanocristallins tels que par exemple les alliages Fe/Cu/Nb/Si/B et les alliages Fe/Zr/B/Cu.
Le matériau A peut être constitué par des particules substantiellement sphériques ayant un diamètre moyen entre 0,1 et 2 mm. Le matériau A peut aussi être sous forme de deux lots : un premier lot formé de particules substantiel-lement sphériques ayant une dimension moyenne entre 0,1 et 2 mm ; un deuxième lot formé de particules micrométriques, dont la distribution des dimensions est homogène, par exemple entre 1 nm et 50 }im. Les particules de matériau magnétique peuvent en outre être constituées par un lot d'un premier matériau magnétique A et par un lot d'un second matériau magnétique A' choisi dans le groupe défini pour A.
Par fluide conducteur électrique, on entend un fluide qui a une résistivité électrique inférieure à environ 1000 ohms par centimètre dans le domaine de température dans lequel l'électrolyse a lieu.
Lorsque le fluide conducteur électrique B est un métal, il peut être choisi parmi les métaux qui sont liquides seuls ou sous forme de mélanges de plusieurs d'entre eux à des températures inférieures au point de Curie du matériau magnétique A auquel ils sont associés. A titre d'exemple, on peut citer Hg, Ga, In, Sn, As, Sb, les métaux alcalins, et leurs mélanges.
Lorsque le fluide conducteur électrique B est un allia-ge métallique fondu, il peut être choisi notamment parmi les alliages In/Ga/As, les alliages Ga/Sn/Zn, les alliages In/Bi, l'alliage de Wood, l'alliage de Newton, l'alliage d'Arcet, l'alliage de Lichtenberg, et l'alliage de Rose.
Certains de ces alliages sont disponibles dans le commerce.
La composition et la température de fusion de certains d'entre eux sont données ci-après Composition (% en masse) Tf ( C) In 21,5 - Ga 62,5 - Sn 16,0 10,7 In 17,6- Ga 69,8 - Sn 12,5 10,8 Ga 82,0 - Sn 12,0 - Zn 6,0 17 In 67 - Bi 33 70
Le matériau A peut être constitué par des particules substantiellement sphériques ayant un diamètre moyen entre 0,1 et 2 mm. Le matériau A peut aussi être sous forme de deux lots : un premier lot formé de particules substantiel-lement sphériques ayant une dimension moyenne entre 0,1 et 2 mm ; un deuxième lot formé de particules micrométriques, dont la distribution des dimensions est homogène, par exemple entre 1 nm et 50 }im. Les particules de matériau magnétique peuvent en outre être constituées par un lot d'un premier matériau magnétique A et par un lot d'un second matériau magnétique A' choisi dans le groupe défini pour A.
Par fluide conducteur électrique, on entend un fluide qui a une résistivité électrique inférieure à environ 1000 ohms par centimètre dans le domaine de température dans lequel l'électrolyse a lieu.
Lorsque le fluide conducteur électrique B est un métal, il peut être choisi parmi les métaux qui sont liquides seuls ou sous forme de mélanges de plusieurs d'entre eux à des températures inférieures au point de Curie du matériau magnétique A auquel ils sont associés. A titre d'exemple, on peut citer Hg, Ga, In, Sn, As, Sb, les métaux alcalins, et leurs mélanges.
Lorsque le fluide conducteur électrique B est un allia-ge métallique fondu, il peut être choisi notamment parmi les alliages In/Ga/As, les alliages Ga/Sn/Zn, les alliages In/Bi, l'alliage de Wood, l'alliage de Newton, l'alliage d'Arcet, l'alliage de Lichtenberg, et l'alliage de Rose.
Certains de ces alliages sont disponibles dans le commerce.
La composition et la température de fusion de certains d'entre eux sont données ci-après Composition (% en masse) Tf ( C) In 21,5 - Ga 62,5 - Sn 16,0 10,7 In 17,6- Ga 69,8 - Sn 12,5 10,8 Ga 82,0 - Sn 12,0 - Zn 6,0 17 In 67 - Bi 33 70
4 Alliage de Wood : Bi 50 - Pb 25 - Sn 12,5 - Cd 12,5 70 Alliage Newton : Bi 50 - Pb 31,2 - Sn 18,8 97 Alliage d'Arcet : Bi 50, Sn 25 - Pb 25 98 Alliage de Lichtenberg : Bi 50 - Sn 20 - Pb 30 100 Alliage de Rose : Bi 50 - Sn 22 - Pb 28 109 Comme exemples de sel pouvant constituer le fluide conducteur B, on peut citer :
- les nitrates d'alkylammonium dans lesquels le groupe alkyle comprend de 1 à 18 atomes de carbone, les nitrates de guanidinium, les nitrates d'imidazolium, les nitrates d'imidazolinium, - les chloroaluminates de métal alcalin qui sont liquides à des températures supérieures à 150 C, - les sels comprenant un anion BF4-, PF6- ou trifluoro-acétate et un cation choisi parmi les ions amidinium [RC (=NR2) -NR2]+, guanidinium [RZN-C (=NR2) -NR2]+, pyridinium CR-CR-CR-CR-NR*, imidazolium NR2-CR-CR-N-CR imidazo-linium CR2-CR2-N=CR-NR2+, triazolium NR2-CR=CR-N=N+, dans lesquels chaque substituant R représente indépendamment des autres H ou un radical alkyle ayant de 1 à 8 atomes de carbone, lesdits sels ayant des conductivités atteignant 10 mS/cm et une grande stabilité. A titre d'exemple, on peut citer le bis(trifluorométhylsulfonyl)imidure de 1-éthyl-3-méthylimidazolium.
Parmi les matériaux composites selon l'invention, on peut citer en particulier les matériaux constitués par les éléments suivants : billes d'acier/Hg, billes d'acier/Ga, billes d'acier+poudre de Fe/Hg, billes d'acier+poudre de Fe/Ga.
Un autre objet de la présente invention est un procédé
pour l'élaboration du matériau composite. Ledit procédé
consiste à introduire un précurseur du matériau magnétique A
dans un fluide conducteur électrique B, et il est carac-térisé en ce qu'il est mis en oeuvre par voie électrochimique dans une cellule électrochimique dans laquelle :
= l'électrolyte est constitué par un milieu conducteur ionique contenant le précurseur du matériau A, sous forme de particules dont le diamètre moyen est entre 0,1 et 2 mm ;
= le précurseur du matériau A est un précursuer non ionique en solution ;
- les nitrates d'alkylammonium dans lesquels le groupe alkyle comprend de 1 à 18 atomes de carbone, les nitrates de guanidinium, les nitrates d'imidazolium, les nitrates d'imidazolinium, - les chloroaluminates de métal alcalin qui sont liquides à des températures supérieures à 150 C, - les sels comprenant un anion BF4-, PF6- ou trifluoro-acétate et un cation choisi parmi les ions amidinium [RC (=NR2) -NR2]+, guanidinium [RZN-C (=NR2) -NR2]+, pyridinium CR-CR-CR-CR-NR*, imidazolium NR2-CR-CR-N-CR imidazo-linium CR2-CR2-N=CR-NR2+, triazolium NR2-CR=CR-N=N+, dans lesquels chaque substituant R représente indépendamment des autres H ou un radical alkyle ayant de 1 à 8 atomes de carbone, lesdits sels ayant des conductivités atteignant 10 mS/cm et une grande stabilité. A titre d'exemple, on peut citer le bis(trifluorométhylsulfonyl)imidure de 1-éthyl-3-méthylimidazolium.
Parmi les matériaux composites selon l'invention, on peut citer en particulier les matériaux constitués par les éléments suivants : billes d'acier/Hg, billes d'acier/Ga, billes d'acier+poudre de Fe/Hg, billes d'acier+poudre de Fe/Ga.
Un autre objet de la présente invention est un procédé
pour l'élaboration du matériau composite. Ledit procédé
consiste à introduire un précurseur du matériau magnétique A
dans un fluide conducteur électrique B, et il est carac-térisé en ce qu'il est mis en oeuvre par voie électrochimique dans une cellule électrochimique dans laquelle :
= l'électrolyte est constitué par un milieu conducteur ionique contenant le précurseur du matériau A, sous forme de particules dont le diamètre moyen est entre 0,1 et 2 mm ;
= le précurseur du matériau A est un précursuer non ionique en solution ;
5= la cathode est constituée par un film du fluide conducteur B connecté à une source de potentiel, apte à
délivrer une densité de courant entre 100 mA et 3 A/cm2 ;
= l'anode est constituée par un matériau non oxydable dans les conditions du procédé, par exemple du platine ou du carbone vitreux ;
= la cathode est soumise à une différence de potentiel négative par rapport à l'anode.
L'électrolyse peut être commandée soit en courant avec un contrôle de l'évolution du potentiel de la cathode, soit en potentiel par rapport à une électrode de référence (à
l'aide d'un dispositif d'asservissement de type potentio-stat) . Le potentiel appliqué à la cathode devra dans tous les cas être le plus négatif possible pour permettre la diminution de la tension interfaciale entre les matériaux A
et B, mais il devra être limité pour ne pas provoquer d'au-tres réactions électro-chimiques telles que le dégagement excessif d'hydrogène ou la formation d'amalgames, nuisibles au rendement et à la stabilité du produit.
L'anode peut être placée dans un compartiment séparé
de la cathode par une paroi poreuse. La cellule comporte en outre une électrode de référence, lorsque l'électrolyse est commandée en potentiel.
Le précurseur non ionique en solution du matériau magnétique A peut être choisi parmi les métaux et les oxydes métalliques, ainsi que parmi les alliages mentionnés ci-dessus.
Le précurseur est introduit dans le milieu conducteur ionique formant l'électrolyte, sous forme de particules qui sont de préférence substantiellement sphériques. Dans un mo-de de réalisation particulier, le précurseur est sous forme de billes ayant une distribution de dimensions hétérogène.
Dans un autre mode de réalisation, on introduit le précur-seur du matériau magnétique sous forme de deux lots : un
délivrer une densité de courant entre 100 mA et 3 A/cm2 ;
= l'anode est constituée par un matériau non oxydable dans les conditions du procédé, par exemple du platine ou du carbone vitreux ;
= la cathode est soumise à une différence de potentiel négative par rapport à l'anode.
L'électrolyse peut être commandée soit en courant avec un contrôle de l'évolution du potentiel de la cathode, soit en potentiel par rapport à une électrode de référence (à
l'aide d'un dispositif d'asservissement de type potentio-stat) . Le potentiel appliqué à la cathode devra dans tous les cas être le plus négatif possible pour permettre la diminution de la tension interfaciale entre les matériaux A
et B, mais il devra être limité pour ne pas provoquer d'au-tres réactions électro-chimiques telles que le dégagement excessif d'hydrogène ou la formation d'amalgames, nuisibles au rendement et à la stabilité du produit.
L'anode peut être placée dans un compartiment séparé
de la cathode par une paroi poreuse. La cellule comporte en outre une électrode de référence, lorsque l'électrolyse est commandée en potentiel.
Le précurseur non ionique en solution du matériau magnétique A peut être choisi parmi les métaux et les oxydes métalliques, ainsi que parmi les alliages mentionnés ci-dessus.
Le précurseur est introduit dans le milieu conducteur ionique formant l'électrolyte, sous forme de particules qui sont de préférence substantiellement sphériques. Dans un mo-de de réalisation particulier, le précurseur est sous forme de billes ayant une distribution de dimensions hétérogène.
Dans un autre mode de réalisation, on introduit le précur-seur du matériau magnétique sous forme de deux lots : un
6 premier lot formé de particules substantiellement sphériques ayant une dimension moyenne entre 0,1 et 2 mm ; un deuxième lot formé de particules micrométriques, dont la distribution des dimensions est homogène, par exemple entre 1 nm et 50 pm. Les particules de précurseur peuvent en outre être constituées par un lot d'un précurseur d'un premier matériau magnétique A et par un lot d'un précurseur d'un second matériau magnétique A' choisi dans le groupe défini pour A.
Les quantités respectives de précurseur du matériau A
et de fluide conducteur B sont telles que la concentration finale en particules de matériau magnétique dans le fluide conducteur B reste inférieure à la valeur au delà de laquelle la dispersion devient biphasique ou solide ce qui se traduirait par une précipitation, en tenant compte du taux de solubilité de A dans B. La détermination de cette valeur est à la portée de l'homme de métier.
Les particules de précurseur peuvent être utilisées telles que définies ci-dessus. On peut également les utiliser après les avoir enrobées par un métal ayant une affinité pour A dans le fluide conducteur B.
Le fluide conducteur B utilisé lors de la préparation du matériau composite selon l'invention est choisi parmi les fluides conducteurs définis ci-dessus pour le matériau lui-même.
Lorsque le fluide conducteur électrique B est constitué
par un métal donné, on peut y ajouter un ou plusieurs éléments qui peuvent former une phase liquide stable (ou un amalgame liquide lorsque ledit métal est le mercure) et qui stabilisent la dispersion des particules A au sein du fluide conducteur en évitant leur agrégation. Par exemple, si B est le mercure, on peut y ajouter Sn, Ag, Cu, Cd, Zn, Tl, Pb, In, As ou Sb, en une proportion qui reste inférieure à la valeur qui conduirait à la formation d'une phase solide.
La présence d'impuretés est susceptible de modifier de manière significative les propriétés interfaciales entre le matériau magnétique A et le fluide conducteur B, et par conséquent la mouillabilité du matériau A par le fluide conducteur B. Si la mise en uvre du procédé de l'invention
Les quantités respectives de précurseur du matériau A
et de fluide conducteur B sont telles que la concentration finale en particules de matériau magnétique dans le fluide conducteur B reste inférieure à la valeur au delà de laquelle la dispersion devient biphasique ou solide ce qui se traduirait par une précipitation, en tenant compte du taux de solubilité de A dans B. La détermination de cette valeur est à la portée de l'homme de métier.
Les particules de précurseur peuvent être utilisées telles que définies ci-dessus. On peut également les utiliser après les avoir enrobées par un métal ayant une affinité pour A dans le fluide conducteur B.
Le fluide conducteur B utilisé lors de la préparation du matériau composite selon l'invention est choisi parmi les fluides conducteurs définis ci-dessus pour le matériau lui-même.
Lorsque le fluide conducteur électrique B est constitué
par un métal donné, on peut y ajouter un ou plusieurs éléments qui peuvent former une phase liquide stable (ou un amalgame liquide lorsque ledit métal est le mercure) et qui stabilisent la dispersion des particules A au sein du fluide conducteur en évitant leur agrégation. Par exemple, si B est le mercure, on peut y ajouter Sn, Ag, Cu, Cd, Zn, Tl, Pb, In, As ou Sb, en une proportion qui reste inférieure à la valeur qui conduirait à la formation d'une phase solide.
La présence d'impuretés est susceptible de modifier de manière significative les propriétés interfaciales entre le matériau magnétique A et le fluide conducteur B, et par conséquent la mouillabilité du matériau A par le fluide conducteur B. Si la mise en uvre du procédé de l'invention
7 pour un couple A/B donné ne permet pas d'obtenir un résultat convenable, il est recommandé de vérifier la nature et le taux des impuretés.
Le procédé de la présente invention peut être mis en uvre notamment pour la préparation d'un matériau composite ayant des propriétés magnétiques et des propriétés de con-duction électrique et thermique à partir des précurseurs et des fluides conducteurs électriques ci-dessus. Il est parti-culi'érement utile pour la préparation d'un matériau composi-te dans lequel le matériau constituant les particules magné-tiques A et le matériau constituant le fluide conducteur électrique B présentent entre eux une affinité faible voire nulle, et lorsque le matériau magnétique n'est au mieux que faiblement mouillable par le fluide conducteur électrique.
Comme exemple de tels matériaux, on peut citer les matériaux ferrofluides conducteurs contenant les éléments suivants Particules de Fe et/ou d'acier dans Hg Particules de Fe et/ou d'acier dans Ga Particules de Co ou de Ni dans Hg Particules de Fe dans Ga+Sn Particules de Fe dans Alliage de Wood particules de Mumétal dans alliage de Wood Les particules de précurseur de A peuvent être intro-duites dans le milieu conducteur ionique, puis dans le li-quide conducteur électrique B au cours de l'électrolyse, c'est-à-dire graduellement jusqu'à l'obtention de la concen-tration voulue dans B. Dans ce cas, la densité de courant et /ou le potentiel sont modifiés simultanément à l'introduc-tion précurseur de A, ce qui permet le cas échéant d'intro-duire des particules de précurseur de A' différentes des particules de précurseur de A.
Le milieu conducteur ionique est de préférence non oxy-dant. Il peut être constitué par une solution d'un acide non oxydant (par exemple HCl) ou d'une base forte dans un sol-vant. Le solvant peut être l'eau, un liquide organique po-laire ou un sel fondu. Le liquide organique polaire peut
Le procédé de la présente invention peut être mis en uvre notamment pour la préparation d'un matériau composite ayant des propriétés magnétiques et des propriétés de con-duction électrique et thermique à partir des précurseurs et des fluides conducteurs électriques ci-dessus. Il est parti-culi'érement utile pour la préparation d'un matériau composi-te dans lequel le matériau constituant les particules magné-tiques A et le matériau constituant le fluide conducteur électrique B présentent entre eux une affinité faible voire nulle, et lorsque le matériau magnétique n'est au mieux que faiblement mouillable par le fluide conducteur électrique.
Comme exemple de tels matériaux, on peut citer les matériaux ferrofluides conducteurs contenant les éléments suivants Particules de Fe et/ou d'acier dans Hg Particules de Fe et/ou d'acier dans Ga Particules de Co ou de Ni dans Hg Particules de Fe dans Ga+Sn Particules de Fe dans Alliage de Wood particules de Mumétal dans alliage de Wood Les particules de précurseur de A peuvent être intro-duites dans le milieu conducteur ionique, puis dans le li-quide conducteur électrique B au cours de l'électrolyse, c'est-à-dire graduellement jusqu'à l'obtention de la concen-tration voulue dans B. Dans ce cas, la densité de courant et /ou le potentiel sont modifiés simultanément à l'introduc-tion précurseur de A, ce qui permet le cas échéant d'intro-duire des particules de précurseur de A' différentes des particules de précurseur de A.
Le milieu conducteur ionique est de préférence non oxy-dant. Il peut être constitué par une solution d'un acide non oxydant (par exemple HCl) ou d'une base forte dans un sol-vant. Le solvant peut être l'eau, un liquide organique po-laire ou un sel fondu. Le liquide organique polaire peut
8 être choisi parmi l'acétonitrile, l'acétone, le diméthylfor-mamide (DMF), le diméthylsulfoxyde (DMSO), le carbonate de propylène (PC), le carbonate de diméthyle, et la N-méthyl-pyrrolidone. Le sel fondu peut être choisi parmi ceux qui -5 ont été définis ci-dessus comme fluide conducteur électrique.
La source de potentiel à laquelle la cathode est connectée doit être capable de délivrer une intensité de courant d'au moins une centaine de mA/cm2 de cathode.
Lorsque la cellule électrochimique est commandée en potentiel, elle comprend obligatoirement une électrode de référence, et la différence de potentiel entre la cathode et ladite électrode de référence est fixée dans un domaine tel que la tension interfaciale entre A et B soit diminuée pour permettre le mouillage des particules A par le liquide B.
Par exemple, lorsque les particules A sont des particules de Fe et le liquide B est Hg, la tension est comprise entre -1 V et -3 V par rapport à l'électrode de référence.
Lorsque la cellule électrochimique fonctionne en mode galvanostatique, c'est-à-dire lorsqu'elle est asservie en courant, et qu'elle comprend une électrode de référence, il est nécessaire d'imposer des seuils d'action qui provoque la réduction du courant, de sorte que la différence de potentiel entre la cathode et l'électrode de référence soit limitée au domaine défini pour le cas où la cellule est commandée en potentiel.
Lorsque la cellule électrochimique est commandée en courant sans dispositif d'asservissement, et qu'elle ne com-prend pas d'électrode de référence, il convient de surveil-ler le potentiel total par rapport à une limite déterminée au préalable, par exemple à l'aide d'une électrode de réfé-rence provisoire.
En pratique, lors de la mise en oeuvre par commande en courant, il est préférable d'utiliser une cellule électro-chimique comprenant une électrode de référence.
Dans une mise en oeuvre particulièrement préférée de la préparation par voie électrochimique, on applique un champ magnétique perpendiculaire au plan de la cathode, de manière
La source de potentiel à laquelle la cathode est connectée doit être capable de délivrer une intensité de courant d'au moins une centaine de mA/cm2 de cathode.
Lorsque la cellule électrochimique est commandée en potentiel, elle comprend obligatoirement une électrode de référence, et la différence de potentiel entre la cathode et ladite électrode de référence est fixée dans un domaine tel que la tension interfaciale entre A et B soit diminuée pour permettre le mouillage des particules A par le liquide B.
Par exemple, lorsque les particules A sont des particules de Fe et le liquide B est Hg, la tension est comprise entre -1 V et -3 V par rapport à l'électrode de référence.
Lorsque la cellule électrochimique fonctionne en mode galvanostatique, c'est-à-dire lorsqu'elle est asservie en courant, et qu'elle comprend une électrode de référence, il est nécessaire d'imposer des seuils d'action qui provoque la réduction du courant, de sorte que la différence de potentiel entre la cathode et l'électrode de référence soit limitée au domaine défini pour le cas où la cellule est commandée en potentiel.
Lorsque la cellule électrochimique est commandée en courant sans dispositif d'asservissement, et qu'elle ne com-prend pas d'électrode de référence, il convient de surveil-ler le potentiel total par rapport à une limite déterminée au préalable, par exemple à l'aide d'une électrode de réfé-rence provisoire.
En pratique, lors de la mise en oeuvre par commande en courant, il est préférable d'utiliser une cellule électro-chimique comprenant une électrode de référence.
Dans une mise en oeuvre particulièrement préférée de la préparation par voie électrochimique, on applique un champ magnétique perpendiculaire au plan de la cathode, de manière
9 PCT/FR2006/001469 à soustraire les particules magnétiques A formées de la zone de l'interface électrolyte/cathode, afin de contrôler la cinétique de leur croissance durant les phases initiales de leur formation. Dans un autre mode de mise en ceuvre, d'autres types d'action sur le matériau en cours de synthèse peuvent être obtenus en superposant des impulsions ou des composantes alternatives au courant ou au potentiel contrôlant le processus, en l'absence ou en présence dudit champ magnétique perpendiculaire.
A la fin de l'opération, le fluide conducteur consti-tuant la cathode se trouve fortement enrichi en particules magnétiques A et constitue le matériau ferrofluide à
conduction électrique de l'invention.
Un troisième objet de l'invention est l'utilisation du matériau composite comme fluide caloporteur. La présence de particules magnétiques permet de déplacer le matériau à
l'intérieur des tubes dans lesquels il est supposé circuler par simple effet d'induction, ce qui supprime la nécessité
de pièces mécaniques sujettes à usure. En outre, la nature métallique de ce fluide support conducteur électrique et sa conduction thermique supérieure à celle des fluides usuels (même dopés par des particules de métaux) favorise le transport de calories.
La présente invention est illustrée ci-après par quelques exemples concrets de réalisation, auxquels elle n'est cependant pas limitée.
Les produits de départ suivants ont été utilisés dans les exemples = Mercure = Gallium = Billes d'acier 100C6 (fer à 1% de carbone et 1% de chrome) de diamètre 1,5 mm = Fer en poudre, commercialisé sous la réf. 312-31 (fer réduit pour analyse) par la société Riedel-de Haën, constitué de particules sphériques ayant un diamètre d'environ 10 um = Mumétal .
Les matériaux ont été préparés dans une cellule électrochimique qui est reliée à une source de potentiel et munie de moyens d'agitation, et dans laquelle la cathode est constituée par une couche du fluide conducteur électrique B, 5 une électrode de platine assure le contact avec la cathode, une seconde électrode de platine fonctionne en tant qu'anode, une électrode au calomel fonctionne en tant qu'électrode de référence.
Exemple 1
A la fin de l'opération, le fluide conducteur consti-tuant la cathode se trouve fortement enrichi en particules magnétiques A et constitue le matériau ferrofluide à
conduction électrique de l'invention.
Un troisième objet de l'invention est l'utilisation du matériau composite comme fluide caloporteur. La présence de particules magnétiques permet de déplacer le matériau à
l'intérieur des tubes dans lesquels il est supposé circuler par simple effet d'induction, ce qui supprime la nécessité
de pièces mécaniques sujettes à usure. En outre, la nature métallique de ce fluide support conducteur électrique et sa conduction thermique supérieure à celle des fluides usuels (même dopés par des particules de métaux) favorise le transport de calories.
La présente invention est illustrée ci-après par quelques exemples concrets de réalisation, auxquels elle n'est cependant pas limitée.
Les produits de départ suivants ont été utilisés dans les exemples = Mercure = Gallium = Billes d'acier 100C6 (fer à 1% de carbone et 1% de chrome) de diamètre 1,5 mm = Fer en poudre, commercialisé sous la réf. 312-31 (fer réduit pour analyse) par la société Riedel-de Haën, constitué de particules sphériques ayant un diamètre d'environ 10 um = Mumétal .
Les matériaux ont été préparés dans une cellule électrochimique qui est reliée à une source de potentiel et munie de moyens d'agitation, et dans laquelle la cathode est constituée par une couche du fluide conducteur électrique B, 5 une électrode de platine assure le contact avec la cathode, une seconde électrode de platine fonctionne en tant qu'anode, une électrode au calomel fonctionne en tant qu'électrode de référence.
Exemple 1
10 Matériau ferrofluide Fe/acier/Hg Préparation du matériau:
On a placé 8,694 g de mercure (matériau B) au fond de la cellule, et on a ajouté 10 ml de HCl à 0,1 M. On a chauffé l'ensemble à 50 C. La source de potentiel génère une différence de potentiel de 6 V entre les deux électrodes de platine, ce qui induit un courant de l'ordre de 250 mA.
Ensuite, on a ajouté 0,2 g de billes d'acier et 0,54 g de fer en poudre. On a soumis la nappe de mercure à une légère agitation pour faciliter l'incorporation des matériaux ma-gnétiques dans la couche de mercure et empêcher le gros-sissement des bulles d'hydrogène à la surface du mercure.
Caractérisation du matériau obtenu :
La fraction volumique en fer dans le matériau obtenu est de 0,127.
L'aimantation à saturation mesurée pour ce matériau est de 250 kA/m.
La susceptibilité initiale à bas champ magnétique est de 1,45.
Exemple 2 Matériau ferrofluide Fe/acier/Ga Préparation du matériau:
On a placé 4,86 g de gallium (matériau B) au fond de la cellule, et on a ajouté 10 ml de HCl à 0,2 M. On a chauffé
l'ensemble à une température de 50 C, puis on a appliqué une différence de potentiel de 11 V entre les deux élëctrodes de platine. Ensuite, on a ajouté 0,2 g de billes d'acier et
On a placé 8,694 g de mercure (matériau B) au fond de la cellule, et on a ajouté 10 ml de HCl à 0,1 M. On a chauffé l'ensemble à 50 C. La source de potentiel génère une différence de potentiel de 6 V entre les deux électrodes de platine, ce qui induit un courant de l'ordre de 250 mA.
Ensuite, on a ajouté 0,2 g de billes d'acier et 0,54 g de fer en poudre. On a soumis la nappe de mercure à une légère agitation pour faciliter l'incorporation des matériaux ma-gnétiques dans la couche de mercure et empêcher le gros-sissement des bulles d'hydrogène à la surface du mercure.
Caractérisation du matériau obtenu :
La fraction volumique en fer dans le matériau obtenu est de 0,127.
L'aimantation à saturation mesurée pour ce matériau est de 250 kA/m.
La susceptibilité initiale à bas champ magnétique est de 1,45.
Exemple 2 Matériau ferrofluide Fe/acier/Ga Préparation du matériau:
On a placé 4,86 g de gallium (matériau B) au fond de la cellule, et on a ajouté 10 ml de HCl à 0,2 M. On a chauffé
l'ensemble à une température de 50 C, puis on a appliqué une différence de potentiel de 11 V entre les deux élëctrodes de platine. Ensuite, on a ajouté 0,2 g de billes d'acier et
11 0,142 g de poudre de fer. Ensuite, on a utilisé un aimant pour amener le fer sous le gallium, qui était soumis à une légère agitation à l'aide de l'aimant.
Caractérisation du matériau-obtenu :
- La fraction volumique en fer dans le matériau obtenu est de 0,04.
L'aimantation à saturation mesurée pour ce matériau est de 72 kA/m.
La susceptibilité initiale à bas champ magnétique est de 0,42.
Exemple 3 Matériau ferrofluide Mumétal/alliage de Wood Préparation du matériau On a placé 6,1 g d'alliage de Wood (matériau B) au fond de la cellule, et on a ajouté 10 ml de HCl à 0,1 M. On a chauffé l'ensemble à une température de 75 C, puis on a appliqué une différence de potentiel de 6 V entre les deux électrodes de platine. Ensuite, on a ajouté 0,32 g de Mumétal sous forme de plaquettes de 1 mm * 1 mm * 0,05 mm en 3 fractions en espaçant les ajouts de 5 mn. Après chaque ajout, la différence de potentiel entre les deux électrodes est portée à 12 V pendant 30 s.
Caractérisation du matériau obtenu La fraction volumique en matériau magnétique dans le matériau obtenu est de l'ordre de 0,08.
L'aimantation à saturation du matériau est de 110 kA/m.
La susceptibilité initiale à bas champ magnétique est de 3,5.
Caractérisation du matériau-obtenu :
- La fraction volumique en fer dans le matériau obtenu est de 0,04.
L'aimantation à saturation mesurée pour ce matériau est de 72 kA/m.
La susceptibilité initiale à bas champ magnétique est de 0,42.
Exemple 3 Matériau ferrofluide Mumétal/alliage de Wood Préparation du matériau On a placé 6,1 g d'alliage de Wood (matériau B) au fond de la cellule, et on a ajouté 10 ml de HCl à 0,1 M. On a chauffé l'ensemble à une température de 75 C, puis on a appliqué une différence de potentiel de 6 V entre les deux électrodes de platine. Ensuite, on a ajouté 0,32 g de Mumétal sous forme de plaquettes de 1 mm * 1 mm * 0,05 mm en 3 fractions en espaçant les ajouts de 5 mn. Après chaque ajout, la différence de potentiel entre les deux électrodes est portée à 12 V pendant 30 s.
Caractérisation du matériau obtenu La fraction volumique en matériau magnétique dans le matériau obtenu est de l'ordre de 0,08.
L'aimantation à saturation du matériau est de 110 kA/m.
La susceptibilité initiale à bas champ magnétique est de 3,5.
Claims (27)
1. Matériau composite constitué par un matériau magnétique A et un support liquide B, caractérisé en ce que:
.cndot. le matériau A est choisi parmi les composés magnétiques et les alliages magnétiques, et il est sous forme de particules dont le diamètre moyen est entre 0,1 et
.cndot. le matériau A est choisi parmi les composés magnétiques et les alliages magnétiques, et il est sous forme de particules dont le diamètre moyen est entre 0,1 et
2 mm ;
.cndot. le fluide support B est un fluide conducteur choisi parmi les métaux, les alliages métalliques et les sels qui sont liquides aux températures inférieures à la température de Curie du matériau A, ou parmi leurs mélanges.
2. Matériau composite selon la revendication 1, caractérisé en ce que le fluide conducteur électrique B est un métal, choisi parmi les métaux qui sont liquides seuls ou sous forme de mélanges de plusieurs d'entre eux à des températures inférieures au point de Curie du matériau magnétique A auquel ils sont associés.
.cndot. le fluide support B est un fluide conducteur choisi parmi les métaux, les alliages métalliques et les sels qui sont liquides aux températures inférieures à la température de Curie du matériau A, ou parmi leurs mélanges.
2. Matériau composite selon la revendication 1, caractérisé en ce que le fluide conducteur électrique B est un métal, choisi parmi les métaux qui sont liquides seuls ou sous forme de mélanges de plusieurs d'entre eux à des températures inférieures au point de Curie du matériau magnétique A auquel ils sont associés.
3. Matériau composite selon la revendication 2, caractérisé en ce que le fluide conducteur électrique B est choisi parmi Hg, Ga, In, Sn, As, Sb, les métaux alcalins, et leurs mélanges.
4. Matériau composite selon la revendication 1, caractérisé en ce que le fluide conducteur électrique B est un alliage métallique fondu, choisi parmi les alliages In/Ga/As, les alliages Ga/Sn/Zn, les alliages In/Bi, l'alliage de Wood, l'alliage de Newton, l'alliage d'Arcet, l'alliage de Lichtenberg, et l'alliage de Rose.
5. Matériau composite selon la revendication 1, caractérisé en ce que le fluide conducteur électrique B est un sel, choisi parmi :
- les nitrates d'alkylammonium dans lesquels le groupe alkyle comprend de 1 à 18 atomes de carbone, les nitrates de guanidinium, les nitrates d'imidazolium, les nitrates d'imidazolinium, - les chloroaluminates de métal alcalin qui sont liquides à
des températures supérieures à 150°C, - les sels comprenant un anion BF4-, PF6- ou trifluoro-acétate et un cation choisi parmi les ions amidinium [RC(=NR2)-NR2]+, guanidinium [R2N-C(=NR2)-NR2]+, pyridinium imidazolium imidazo-linium triazolium dans lesquels chaque substituant R représente indépendamment des autres H ou un radical alkyle ayant de 1 à 8 atomes de carbone.
- les nitrates d'alkylammonium dans lesquels le groupe alkyle comprend de 1 à 18 atomes de carbone, les nitrates de guanidinium, les nitrates d'imidazolium, les nitrates d'imidazolinium, - les chloroaluminates de métal alcalin qui sont liquides à
des températures supérieures à 150°C, - les sels comprenant un anion BF4-, PF6- ou trifluoro-acétate et un cation choisi parmi les ions amidinium [RC(=NR2)-NR2]+, guanidinium [R2N-C(=NR2)-NR2]+, pyridinium imidazolium imidazo-linium triazolium dans lesquels chaque substituant R représente indépendamment des autres H ou un radical alkyle ayant de 1 à 8 atomes de carbone.
6. Matériau composite selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le matériau magnétique A est choisi parmi les métaux et les oxydes métalliques magnétiques, les alliages magnétiques et les composés magnétiques.
7. Matériau composite selon la revendication 6, caractérisé en ce que le matériau magnétique A est choisi parmi le fer, l'oxyde de fer, le cobalt, le nickel, l'acier, et les alliages fer/silicium.
8. Matériau composite selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la quantité de particules magnétiques est au plus égale à la valeur de seuil à partir de laquelle la dispersion devient biphasique ou solide.
9. Matériau composite selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le matériau A
est constitué par des particules substantiellement sphériques.
est constitué par des particules substantiellement sphériques.
10. Matériau composite selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il contient d'une part des particules de matériau magnétique substantiellement sphériques ayant une dimension moyenne entre 0,1 et 2 mm, et d'autre part des particules de matériau magnétique dont la distribution des dimensions est homogène, entre 1 nm et 50 µm.
11. Matériau composite selon l'une quelconque des revendications 1 ou 10, caractérisé en ce que les particules de matériau magnétique peuvent être constituées par un lot d'un premier matériau magnétique A et par un lot d'un second matériau magnétique A' choisi dans le groupe défini pour A.
12. Matériau selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'il est constitué par un couple matériau magnétique / fluide conducteur électrique B choisi parmi les couples suivants : Fe/Hg, acier/Hg, Co/Hg, Ni/Hg, Fe/Ga, acier/Ga, Fe/Ga+Sn, Fe/alliage de Wood.
13. Procédé pour la préparation d'un matériau ferro-fluide conducteur comprenant un matériau magnétique A et un fluide conducteur électrique B, consistant à introduire un précurseur du matériau magnétique A dans un fluide conduc-teur électrique B, caractérisé en ce qu'il est mis en oeuvre par voie électrochimique dans une cellule électrochimique dans laquelle :
.cndot. l'électrolyte est constitué par un milieu conducteur ionique contenant le précurseur du matériau A sous forme de particules dont le diamètre moyen est entre 0,1 et 2 mm ;
.cndot. le précurseur du matériau A est un précurseur non ionique ;
.cndot. la cathode est constituée par un film du fluide conducteur B connecté à une source de potentiel, apte à
délivrer une densité de courant entre 100 mA et 3 A/cm2 ;
.cndot. l'anode est constituée par un matériau non oxydable dans les conditions du procédé ;
.cndot. la cathode est soumise à une différence de potentiel négative par rapport à l'anode.
.cndot. l'électrolyte est constitué par un milieu conducteur ionique contenant le précurseur du matériau A sous forme de particules dont le diamètre moyen est entre 0,1 et 2 mm ;
.cndot. le précurseur du matériau A est un précurseur non ionique ;
.cndot. la cathode est constituée par un film du fluide conducteur B connecté à une source de potentiel, apte à
délivrer une densité de courant entre 100 mA et 3 A/cm2 ;
.cndot. l'anode est constituée par un matériau non oxydable dans les conditions du procédé ;
.cndot. la cathode est soumise à une différence de potentiel négative par rapport à l'anode.
14. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que le précurseur du matériau magnétique A est choisi parmi les métaux et les oxydes métalliques magnétiques, les alliages magnétiques et les composés magnétiques.
15. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que le précurseur est choisi parmi le fer, l'oxyde de fer, le cobalt, le nickel, l'acier, et les alliages Fe-Si.
16. Procédé selon l'une quelconque des revendications 13 à 15, caractérisé en ce que les particules de précurseur sont substantiellement sphériques.
17. Procédé selon l'une quelconque des revendications 13 à 16, caractérisé en ce que les particules de précurseur sont sous forme d'un premier lot formé de particules substantiellement sphériques ayant une dimension moyenne entre 0,1 et 2 mm et d'un deuxième lot formé de particules micrométriques, dont la distribution des dimensions est homogène, entre 1 nm et 50 µm.
18. Procédé selon l'une quelconque des revendications 13 à 17, caractérisé en ce que les particules de précurseur sont constituées par un lot d'un précurseur d'un premier matériau magnétique A et par un lot d'un précurseur d'un second matériau magnétique A' choisi dans le groupe défini pour A.
19. Procédé selon l'une quelconque des revendications 13 à 18, caractérisé en ce que les quantités respectives de précurseur du matériau A et de fluide conducteur B sont telles que la concentration finale en particules de matériau magnétique dans le fluide conducteur B reste inférieure à la valeur au delà de laquelle la dispersion devient biphasique ou solide, en tenant compte du taux de solubilité du matériau A dans le fluide B.
20. Procédé selon l'une quelconque des revendications 13 à 19, caractérisé en ce que le fluide conducteur électrique B est choisi parmi les métaux, les alliages métalliques, et les sels qui sont liquides aux températures inférieures à la température de Curie du matériau A, ou parmi leurs mélanges.
21. Procédé selon la revendication 20, caractérisé en ce que le fluide conducteur électrique B est un métal, choisi parmi les métaux qui sont liquides seuls ou sous forme de mélanges de plusieurs d'entre eux à des températures inférieures au point de Curie du matériau magnétique A auquel ils sont associés.
22. Procédé selon la revendication 21, caractérisé en ce que le fluide conducteur électrique B est choisi parmi Hg, Ga, In, Sn, As, Sb, les métaux alcalins, et leurs mélanges.
23. Procédé selon la revendication 20, caractérisé en ce le fluide conducteur électrique B est un alliage métallique fondu, choisi parmi les alliages In/Ga/As, les alliages Ga/Sn/Zn, les alliages In/Bi, l'alliage de Wood, l'alliage de Newton, l'alliage d'Arcet, l'alliage de Lichtenberg, et l'alliage de Rose.
24. Procédé selon la revendication 20, caractérisé en ce que le fluide conducteur électrique B est un sel, choisi parmi :
- les nitrates d'alkylammonium dans lesquels le groupe alkyle comprend de 1 à 18 atomes de carbone, les nitrates de guanidinium, les nitrates d'imidazolium, les nitrates d'imidazolinium, - les chloroaluminates de métal alcalin qui sont liquides à des températures supérieures à 150°C, - les sels comprenant un anion BF4-, PF6- ou trifluoro-acétate et un cation choisi parmi les ions amidinium [RC(=NR2)-NR2]+, guanidinium [R2N-C(=NR2)-NR2]+, pyridinium imidazolium NR2-CR-CR-N-CR imidazo-linium , triazolium dans lesquels chaque substituant R représente indépendamment des autres H ou un radical alkyle ayant de 1 à 8 atomes de carbone.
- les nitrates d'alkylammonium dans lesquels le groupe alkyle comprend de 1 à 18 atomes de carbone, les nitrates de guanidinium, les nitrates d'imidazolium, les nitrates d'imidazolinium, - les chloroaluminates de métal alcalin qui sont liquides à des températures supérieures à 150°C, - les sels comprenant un anion BF4-, PF6- ou trifluoro-acétate et un cation choisi parmi les ions amidinium [RC(=NR2)-NR2]+, guanidinium [R2N-C(=NR2)-NR2]+, pyridinium imidazolium NR2-CR-CR-N-CR imidazo-linium , triazolium dans lesquels chaque substituant R représente indépendamment des autres H ou un radical alkyle ayant de 1 à 8 atomes de carbone.
25. Procédé selon la revendication 21, caractérisé en ce qu'au métal formant le fluide conducteur électrique B, on ajoute un ou plusieurs éléments qui peuvent former une phase liquide stable ou un amalgame liquide lorsque ledit métal est le mercure.
26. Procédé selon l'une quelconque des revendications 13 à 25, caractérisé en ce que le milieu conducteur ionique est constitué par une solution d'un acide non oxydant ou d'une base forte dans un solvant.
27. Procédé selon la revendication 26, caractérisé en ce que le solvant est choisi parmi l'eau, les liquides organiques polaires et les sels fondus.
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